test
tps 

Tibbo Project Systems (TPS)

Тайваньская компания Tibbo Technology Inc. представила новую линейку продукции, под названием Tibbo Project System (TPS). TPS – это модульная аппаратная платформа для создания собственных устройств автоматизации. Именно устройств, а не отдельных элементов. Под платформой мы понимаем совокупность из следующих элементов: материнская плата с установленным микроконтроллером, платы ввода/вывода, корпус будущего устройства и программное обеспечение, позволяющее написать прошивку под созданное устройство. Причем, на этапе заказа клиент сам выбирает какие элементы ему понадобятся и что будет в комплекте поставки. Давайте рассмотрим этот вопрос более подробно.


От идеи до реализации TPS

Разработка Tibbo Project System ведется уже несколько лет. Инженеры компании обратили внимание, что большинство устройств автоматизации можно разделить на две большие категории: устройства с «зашитым» функционалом, «as is» (как есть) и модульные устройства, которые могут быть собраны как конструктор из модулей ввода/вывода, для установки на материнской плате.

Порой, бывает проблематично найти нужную конфигурацию оборудования. Продавцы, зная это, предлагают большой ассортимент всевозможных вариаций, чтобы удовлетворить спрос самого требовательного клиента. Но, даже с таким подходом не всегда можно добиться поставленной цели.

А вот проблема модульных систем – в завышенной цене. Хорошая автоматизация стоит дорого и не каждый сможет выложить несколько тысяч евро за дорогостоящее оборудование. Правда есть и более доступные варианты систем, с настраиваемым и расширяемым функционалом ввода/вывода, но это уже из серии «сделай сам»: в комплекте только плата без корпуса, моток проводов вместо гибких шлейфов и т.д.

При разработке Tibbo Project System инженеры компании постарались учесть все эти нюансы.


Для понимания, запишем и разберем простую формулу:

TPS = PCB + Tibbits (in/out) + case


Материнские платы (PCB)

Для начала, нам нужно выбрать материнскую плату, на которой будет собираться конфигурация нашего оборудования. На текущий момент, производитель предлагает нам 2 базовые платы, которые отличаются друг от друга количеством установочных модулей ввода-вывода. В первом случае это 6 площадок, а в расширенном варианте 14.

На плате уже установлен чип с частотой 88 МГц (при включенном PLL), реализован сетевой интерфейс Ethernet, подготовлены разъемы для подключения модуля расширения Wi-Fi, внешнего дисплея и клавиатуры, выведены кнопка аппаратного сброса (reset) и программируемая кнопка (MD). Установлен конденсатор для резервного питания, распаяна схема питания, размещены светодиоды и звуковой индикатор. На чипе уже реализован веб-сервер.

На самом деле, данные платы ни что иное как встраиваемые модули EM1000, которые компания Tibbo выпускает уже достаточно давно. Для удобства модульной сборки, EM1000 был "разобран" на компоненты, в результате чего мы получили печатную плату с контактными площадками.

В 2016 году компания Tibbo представила новую материнскую плату LTTP3 для Linux платформ. Оснащенная мощным процессором Cortex-A8 Sitara (1Ггц) от американской компании Texas Instruments, с 512Мб RAM-памяти и 512Мб флеш-накопителем на борту. Плата полностью совместима со всеми выпускаемыми тиббитами и корпусом TPB3. LTTP3 поставляется уже с предустановленной программной платформой Node.js. На данный момент популярная Tibbo OS (TiOS) портируется на Linux. Когда работа будет завершена, вы сможете запускать TiOS как приложение. На новой плате LTPP3 приложения под Tibbo BASIC и C работают асинхронно друг от друга.

Отладка программ производится через встроенный интерфейс Ethernet. Таким образом, имея только плату к ней уже можно подключиться и попробовать свои силы в программировании, но об этом немного позже.

Компанией Tibbo, так же был разработан программный эмулятор TPS, который вообще не требует наличия платы и тиббитов, но на текущий момент он еще «сыроват» и требует доработок.


Тиббиты (Tibbits)

Тиббиты (от англ. Tibbo bits) - это небольшие платы ввода/вывода, размещенные в пластиковом корпусе.

Возможно, как индивидуальное использование тиббитов, (они совместимы с большинством известных микроконтроллеров) так и в связке с TPS (Tibbo Project System). Благодаря удобному расположению «ножек» тиббита (расстояние между которыми 2,54мм), их легко устанавливать на материнских платах и проводить тестирование.

Существует всего два подтипа тиббитов: функциональные платы и тиббиты-разъемы. На текущий момент уже разработано более 50 тиббитов различного назначения: АЦП, ЦАП, PoE, резервное питание, RS232/485, различные реле, изолированный вход, ИК приемо-передатчик, датчики температуры, влажности и т.д. Постоянно ведется работа над расширением ассортимента: в ближайшем будущем планируется выпуск GSM, управление ШД (шаговым двигателем) и т.д.

В зависимости от назначения, тиббиты занимают на плате одну или две контактных площадки. Установка и съем тиббитов производится специальным пинцетом (или пальцами в виду отсутствия оного). В дополнении производитель устанавливает пластину виброзащиты, которая «прижимает» тиббиты к плате, не давая им выпасть при транспортировке или при сильной вибрации.

Аппаратная часть нашего устройства практически готова. Теперь можно запустить среду разработки (программирования) и создать прошивку под требования заказчика.


Виды корпусов

Производство корпусов небольшими партиями — весьма дорогое удовольствие из-за высокой себестоимости. Даже при мелкосерийном производстве плат, корпуса все равно остаются проблемным участком у разработчиков устройств. Использование открытой платы на объекте просто недопустимо. Во-первых, оборудование может быстро выйти из строя, а во-вторых, оно не обладает эстетическим видом.

Инженерами компании Tibbo было разработано несколько версий универсальных корпусов: Tibbo Project Box (TPB2), специально, для материнских плат с маленьким форм-фактором. Следующая модель получила маркировку TPB2L – в крышку был вмонтирован цветной ЖК-дисплей и сенсорные кнопки для удобной навигации. Третья модель в линейке: TPB3, получила более широкий корпус, для большой материнской платы.

Корпуса выполнены не в монолитном, а в модульном исполнении: на нижнюю крышку устанавливается материнская плата. Боковые стенки служат для монтажа в них тиббитов с различными портами ввода-вывода. В версии без ЖК-дисплея, крышка имеет прозрачное «окно», под которое можно вклеить стикеры с подписями.

Остается только собрать оборудование с нужной нам конфигурацией.


Онлайн конфигуратор

Для удобства и облегчения процесса выбора составляющих устройства, разработан онлайн конфигуратор Tibbo Project System. В конфигураторе мы работаем со своими проектами (которые можем сохранять на локальной машине), где выбираем печатные платы, доступные тиббиты, делаем удобную компоновку. Логика конфигуратора не позволит вам сделать ошибку, разместить рядом тиббиты, которые должны быть разнесены на плате и проследит за токопотреблением всего устройства. Создав свой проект, вы прямо из конфигуратора сможете заказать комплектующие получившейся системы, а при необходимости заказать уже собранное устройство. При этом, конфигуратор вас ни к чему не обязывает, вы всегда можете заказать любую составляющую из данной системы, независимо от того, является это тиббитом, платой или просто элементом корпуса.

Сохранив проект на локальной машине, вы можете открыть его в оболочке программирования и среда автоматически подгрузит к вашему программному проекту все библиотеки, необходимые для работы с вашим устройством.


Программирование

Для программирования устройств используется собственная среда TIDE (просьба не путать со стиральным порошком, TIDE – Tibbo Integrated Development Environment). Как я уже говорил, программирование и отладка производится прямо через локальную сеть (Ethernet). Среда лояльна к пользователю, интуитивно понятна, имеет все необходимые функции, включая точки останова и возможность пошагового прохождения программы. Веб интерфейс можно запрограммировать здесь же.

Язык программирования — Tibbo Basic.Но не стоит пугаться, это не тот классический бэйсик, из школьной программы. Это типизированный объектно-ориентированный, событийный язык программирования от производителя.

Все, кто все же привык к языку «С» разочаровываться также не стоит. Компилятор «С» уже готов, завершается стадия написания документации. В ближайшее время ждем релиза компилятора.

Немного о принципе работы прошивки.

В чип загружена операционная система (TiOS – Tibbo OS), которая позволяет производить сетевую отладку и следит за критическими параметрами контроллера. Прошивка работает в режиме интерпретации (компилятор переводит программу в мнемо-код, который мы и заливаем в кристалл). При возникновении системного события (нажатие кнопки, получили данные на последовательный порт, поменялось состояние линии, системный таймер и т. д.) возникает обработчик данного события, где реализуется дальнейшая логика. На сайте производителя публикуются в открытом доступе исходники некоторых проектов и библиотек, что поможет программисту быстро освоиться и написать собственное приложение.


Управление устройством

Полученное устройство можно интегрировать в любую систему, самостоятельно написав протокол обмена данными. Как вариант, у производителя можно заказать разработку драйверов под устройство. Вы пишите ТЗ, производитель реализует программную часть. Проще говоря, производителю можно вообще отдать разработку всей программной части.

Подключив библиотеку AggreGate Agent, которая распространяется бесплатно, вы можете подключить устройство к платформе AggreGate от Tibbo Technology – это программная платформа автоматизации. На AggreGate уже реализованы гибкие конфигурации SCADA/HMI, контроль доступа, автоматизация заданий и т. д. И, наконец, в скором времени ожидается релиз OPC сервера, который позволяет подключить устройство к любой SCADA системе, установленной на вашем объекте.


Подводя итоги

Мы получили функциональную платформу автоматизации, выполненную в стильном дизайне и по доступной цене. Tibbo Project System может использоваться как несложный конструктор по созданию собственных устройств, даже если у вас недостаточно опыта в этой сфере. Учитывая гибкость, функциональность, масштабируемость, систему можно воспринимать и как профессиональное решение для системных интеграторов и сферы автоматизации в целом. В совокупности с платформой AggreGate мы получаем весь необходимый функционал для создания систем «под ключ». Будь это мониторинг (например, мониторинг показаний электросчетчиков), удаленное управление объектами или самостоятельная автоматическая система управления.

Помимо всего прочего, производитель и официальные дистрибьюторы, предлагают услуги техподдержки по использованию платформы, а также консультации по проектным работам, гарантийные обязательства, авторизованный сервисный центр. Вы можете просто написать нам о своей задаче, а мы поможем вам ее решить.

 

Все необходимое оборудование Tibbo Project System (TPS) для автоматизации вашего производства, вы можете приобрести на сайте tibbo.ru
Просто позвоните нам по телефону: +7(495) 742-17-90 и наши специалисты проконсультируют и подберут оптимальное решение для вашего бизнеса.